Тема 14. Задачи по стереометрии

14.02 Задачи №14 из сборника И.В. Ященко

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по стереометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#26370

В правильной треугольной пирамиде SABC  сторона основания AB  равна 6, а боковое ребро SA  равно 7. На рёбрах AB  и SC  отмечены точки K  и M  соответственно, причём AK  :KB = SM  :MC = 1 :5.  Плоскость α  содержит прямую KM  и параллельна прямой BC.

a) Докажите, что плоскость α  параллельна прямой SA.

б) Найдите угол между плоскостями α  и (SBC ).

Показать ответ и решение

а) Пусть плоскость α  пересекает ребро AC  в точке N.  Прямые KN  и BC  параллельны, так как плоскость α  параллельна BC,  значит, по теореме о пропорциональных отрезках

AN    AK    1   SM
NC- = KB--= 5 = MC--

PIC

Следовательно, по теореме, обратной теореме о пропорциональных отрезках, MN  ∥SA.  Таким образом, плоскость α,  содержащая прямую MN,  параллельна прямой SA.

б) Пусть H  — середина ребра BC,  тогда SH  — медиана и высота в равнобедренном треугольнике SBC,  AH  — медиана и высота в равностороннем треугольнике ABC.  Тогда BC ⊥ SH  и BC  ⊥ AH,  следовательно, BC  ⊥(SAH ).

Плоскость (SAH )  перпендикулярна плоскости α,  параллельной прямой BC,  и плоскости (SBC ),  содержащей прямую BC.  Поскольку плоскость α  параллельна прямой SA,  лежащей в плоскости (SAH ),  то искомый угол равен углу между прямой SA  и плоскостью (SBC ).

Рассмотрим треугольник SAH.  Проведем в нем высоту AT.  Заметим, что BC ⊥ AT,  так как BC  ⊥ (SAH ).  По построению AT ⊥ SH,  значит, AT ⊥ (SBC ).  Следовательно, прямая SH  является проекцией прямой SA  на плоскость (SBC ).  Значит, угол между прямой SA  и плоскостью (SBC )  равен углу между прямыми SA  и SH.

PIC

Найдем угол ASH  треугольника SAH.  По условию SA =7.  Найдем стороны AH  и SH.  Отрезок AH  — высота равностороннего треугольника ABC  со стороной, равной 6 по условию, значит, AH = 3√3.

Отрезок SH  — высота равнобедренного треугольника SBC,  тогда по теореме Пифагора

   2    2     2     2  (BC )2            √-----   √--   √--
SH  = SB − BH   =SB  −  -2-     ⇒   SH =  49 − 9 = 40= 2 10

Запишем теорему косинусов для треугольника SAH  :

   2    2     2
AH  = SA  +SH  − 2⋅SA ⋅SH ⋅cos∠ASH

Подставим найденные ранее значения и вычислим косинус угла ASH :

27= 49+ 40− 28√10cos∠ASH

                                     √ --
cos∠ASH  = --31√--  ⇒   ∠ASH  = arccos 31-10
           14 10                     140

Значит, угол между плоскостью α  и плоскостью (SBC )  равен      31√10
arccos-140-.

Ответ:

б)      31√10
arccos 140

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

Имеется верное доказательство утверждения пункта а),

1

ИЛИ

при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки,

ИЛИ

обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!